(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う基地局装置であって、
複数のアンテナから空間多重送信される信号を形成する空間多重信号形成部と、
前記複数のアンテナから共通に送信される共通制御信号を形成する共通制御信号形成部
と、
各端末宛の個別制御信号を、前記空間多重送信される信号に含める個別制御信号付加部と、
を具備し、
前記共通制御信号形成部は、送信信号の空間多重数を示す情報として、マルチキャストＩＤ（Identifier）情報を含む前記共通制御信号を生成する、
基地局装置。
【請求項２】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う基地局装置であって、
複数のアンテナから空間多重送信される信号を形成する空間多重信号形成部と、
前記複数のアンテナから共通に送信される共通制御信号を形成する共通制御信号形成部と、
各端末宛の個別制御信号を、前記空間多重送信される信号に含める個別制御信号付加部と、
を具備し、
前記共通制御信号形成部は、送信信号の空間多重数を示す情報として、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時のモード情報を含む前記共通制御信号を生成する、
基地局装置。
【請求項３】
前記空間多重信号形成部は、前記個別制御信号が送信される端末数と同じ多重数で空間多重送信され、かつ各端末宛の個別データが送信ビーム数と同じ多重数で空間多重送信される信号を形成する、
請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項４】
前記個別制御信号は、グループ化され、グループ間で異なる周波数リソースまたは時間リソースに割り当てる、
請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項５】
前記個別制御信号は、グループ化され、グループ内の個別制御信号をＳＴＢＣ（space time block coding）処理またはＳＦＢＣ（Space-Frequency Block coding）処理される、
請求項１又は２に記載の基地局装置。
【請求項６】
空間多重数に基づいて、前記個別制御信号を前記空間多重送信される信号に含めるか、前記共通制御信号に含めるかを制御する、
請求項１から５のいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項７】
前記共通制御信号には、リソース割当情報およびプリコーディング情報が含まれ、前記個別制御信号には、個別ＩＤ（Identifier）情報およびＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報が含まれる、
請求項１から６のいずれか一項に記載の基地局装置。
【請求項８】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う基地局装置であって、
複数のアンテナから空間多重送信される信号を形成する空間多重信号形成部と、
前記複数のアンテナから共通に送信される共通制御信号を形成する共通制御信号形成部と、
各端末宛の個別制御信号を、前記空間多重送信される信号に含める個別制御信号付加部と、
を具備し、
前記共通制御信号には、プリコーディング情報として、ＰＭＩ（Precoding Matrix Index）およびＰＶＩ（Precoding Vector Index）が含まれ、
前記共通制御信号形成部は、前記ＰＭＩと前記ＰＶＩが階層化された共通制御信号を形成する、
基地局装置。
【請求項９】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送された信号を復調可能な端末装置であって、
チャネル推定部と、受信ウエイト形成部と、制御情報抽出部とを有し、
共通制御信号が受信された場合、前記受信ウエイト形成部は、前記チャネル推定部によって推定されたチャネル行列に基づく受信ウエイトを用いて共通制御信号を得、前記制御情報抽出部は、前記共通制御信号に含まれるリソース割当情報およびプリコーディング情報を抽出し、
空間多重信号が受信された場合、前記受信ウエイト形成部は、前記プリコーディング情報に基づく受信ウエイトを用いて個別データおよび個別制御信号を得、前記制御情報抽出部は、前記個別制御信号に含まれる個別ＩＤ（Identifier）情報およびＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報を抽出し、
前記共通制御信号には、送信信号された信号の空間多重数を示す情報が含まれ、
前記空間多重数と自局の干渉除去能力とを比較して、前記空間多重信号を復調するか否かを制御する、
端末装置。
【請求項１０】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送された信号を復調可能な端末装置であって、
チャネル推定部と、受信ウエイト形成部と、制御情報抽出部とを有し、
共通制御信号が受信された場合、前記受信ウエイト形成部は、前記チャネル推定部によって推定されたチャネル行列に基づく受信ウエイトを用いて共通制御信号を得、前記制御情報抽出部は、前記共通制御信号に含まれるリソース割当情報およびプリコーディング情報を抽出し、
空間多重信号が受信された場合、前記受信ウエイト形成部は、前記プリコーディング情報に基づく受信ウエイトを用いて個別データおよび個別制御信号を得、前記制御情報抽出部は、前記個別制御信号に含まれる個別ＩＤ（Identifier）情報およびＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報を抽出し、
前記制御情報抽出部によって抽出されたプリコーディング情報と、自局が要求したプリコーディング情報とを比較し、これらのプリコーディング情報が一致した場合のみ、前記個別制御信号を復調する、
端末装置。
【請求項１１】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信方法であって、
複数のアンテナから空間多重送信される信号を形成する空間多重信号形成ステップと、
前記複数のアンテナから共通に送信される共通制御信号を形成する共通制御信号形成ステップと、
各端末宛の個別制御信号を、前記空間多重送信される信号に含める個別制御信号付加ステップと、
を含み、
前記共通制御信号形成ステップは、送信信号の空間多重数を示す情報として、マルチキャストＩＤ（Identifier）情報を含む前記共通制御信号を生成する、
送信方法。
【請求項１２】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う送信方法であって、
複数のアンテナから空間多重送信される信号を形成する空間多重信号形成ステップと、
前記複数のアンテナから共通に送信される共通制御信号を形成する共通制御信号形成ステップと、
各端末宛の個別制御信号を、前記空間多重送信される信号に含める個別制御信号付加ステップと、
を含み、
前記共通制御信号形成ステップは、送信信号の空間多重数を示す情報として、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時のモード情報を含む前記共通制御信号を生成する、
送信方法。
【請求項１３】
前記空間多重信号形成ステップは、前記個別制御信号が送信される端末数と同じ多重数で空間多重送信され、かつ各端末宛の個別データが送信ビーム数と同じ多重数で空間多重送信される信号を形成する、
請求項１１又は１２に記載の送信方法。
【請求項１４】
前記個別制御信号は、グループ化され、グループ間で異なる周波数リソースまたは時間リソースに割り当てる、
請求項１１又は１２に記載の送信方法。
【請求項１５】
前記個別制御信号は、グループ化され、グループ内の個別制御信号をＳＴＢＣ（space time block coding）処理またはＳＦＢＣ（Space-Frequency Block coding）処理される、
請求項１１又は１２に記載の送信方法。
【請求項１６】
前記共通制御信号には、リソース割当情報およびプリコーディング情報が含まれ、前記個別制御信号には、個別ＩＤ（Identifier）情報およびＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報が含まれる、
請求項１１から１５のいずれか一項に記載の送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output）技術を利用した基地局装置、端末装置および送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信の大容量化、高速化への要求が高まっており、有限な周波数資源の有効利用率を向上させる方法の研究が盛んである。その一つの方法として、空間領域を利用する手法が注目を集めている。空間領域利用技術の一つとして、アダプティブアレーアンテナ（適応アンテナ）が知られている。このアダプティブアレーアンテナは、受信信号に乗算される重み付け係数を用いて、振幅と位相を調整することにより、所望の方向から到来する信号を強く受信し、干渉波方向の信号を抑圧する。これにより、同一チャネル間干渉を低減することができ、無線通信システムの通信容量を改善することができる。
【０００３】
また、別の空間領域利用技術として、伝搬路における空間的な直交性を利用し、同一時刻、同一周波数、同一符号の物理チャネルを用いて異なるデータ系列を、異なる端末装置に伝送する空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）技術、および同一の端末装置に伝送する空間多重（ＳＤＭ：Space Division Multiplexing）技術が知られている。
【０００４】
ＳＤＭＡ技術は、端末装置間の空間相関係数が所定値より小さい場合、利用可能であり、無線通信システムのスループットおよび同時ユーザ収容数を改善する（非特許文献１参照）。
【０００５】
一方、ＳＤＭ技術は、送信機および受信機それぞれに複数のアンテナ素子を設けておき、アンテナ間の受信信号の相関性が低い伝搬環境下でＳＤＭ伝送を実現する（非特許文献２参照）。この場合、送信機は、付属の複数のアンテナから、アンテナ素子毎に同一時刻、同一周波数、同一符号の物理チャネルを用いて異なるデータ系列を送信する。受信機は、付属の複数のアンテナによる受信信号から異なるデータ系列を、アンテナ毎の伝搬路応答を基に、分離して受信処理を行う。このように、空間多重チャネルを複数用いることで、変調多値数を増加させなくても高速化を達成することができる。ＳＤＭ伝送を行う場合、十分なＳ／Ｎ（信号対雑音比）条件の下、送受信機間に多数の散乱体が存在する環境では、送信機および受信機が同数のアンテナを備えると、アンテナ数に比例して通信容量を拡大可能である。
【０００６】
また、ＳＤＭＡ技術とＳＤＭ技術を融合した技術として、マルチユーザＭＩＭＯ技術が知られている。マルチユーザＭＩＭＯ技術は、すでに次世代無線通信システムの標準化規格においても議論されており、例えば３ＧＰＰ−ＬＴＥ規格のドラフトにおいては、下りリンクでのマルチユーザＭＩＭＯによる伝送方式が規格化に盛り込まれている（非特許文献３参照）。ここでは、予め既知のいくつかのビームの組(プリコーディングベクトル)が用意され、端末装置が、受信品質が良好となるプリコーディングベクトルを選択し、そのインデックス情報を基地局装置にフィードバックする方式が採用されている。
【０００７】
マルチユーザＭＩＭＯ伝送を用いる場合、事前に基地局装置から端末装置に、割当て情報を通知する必要がある。以下、端末装置への割当情報通知方法について、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ仕様を基に説明する。また、ここでは、下りリンクにおいてデータ伝送を行う場合の例を示す。
【０００８】
図１は、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格（非特許文献４参照）においてＴＤＤを用いる場合の無線フレームを示す。
【０００９】
端末装置は、プリアンブル（Preamble）信号を用いて、時間同期、周波数同期確立する。その後、端末装置は、近接する基地局装置とコネクションを確立し、基地局装置からＣＩＤ（connection ID）情報が付与される。その後、端末装置は、基地局装置からフレーム毎に送信されるＤＬ−ＭＡＰに含まれる報知情報を抽出し、自端末装置宛のＣＩＤが含まれる場合、DL-burstの位置情報も合せて入手し、個別データ信号（DL-burst）を受信する。
【００１０】
具体的に説明する。基地局装置は、下りリンクにおける個別データ領域（DL burst）において端末（ユーザと言い換えてもよい）個別のデータを送付する際は、エリア内の端末装置に送信する下りリンク（DL:Downlink）の送信信号に、各端末装置への割当て情報を報知情報として含めて全ての端末装置に送信する。ＩＥＥＥ８０２．１６ｅにおいては、図１のＤＬ−ＭＡＰ領域に割当てられるシンボル領域に、その情報が含まれる。
【００１１】
図２に、ＤＬ−ＭＡＰ領域に含まれる主な情報の例を示す。バースト情報は、ＤＬ−ＭＡＰに後続するＯＦＤＭシンボルを用いて下りリンク（DL）で送信する個別データ送信領域（DL-burst）の位置、データ長を示す情報である。ＭＩＭＯモード情報は、送信モードが空間多重モード、時空間ダイバーシチ送信モード、またはマルチユーザＭＩＭＯ送信モードであるか等を示す情報である。空間多重数（Ｌａｙｅｒ数）情報は、基地局装置から送信する信号の空間多重数を示す情報である。
【００１２】
マルチユーザＭＩＭＯを適用する場合には、ＤＬ−ＭＡＰ領域にこれらの情報に加えて、ユーザ（端末装置）毎に割り当てられた、ＣＩＤ（connection ID）情報、ＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）情報およびＰＶＩ（Pre-coding Vector Index）情報を含めて通知する。ここで、ＣＩＤ情報は、個別データの宛先となる端末装置に事前に割当てられた識別番号（ＩＤ番号)の情報である。ＭＳＣ情報は、空間多重送信するストリームの変調多値数および符号化率の情報である。ＰＶＩ情報は、基地局装置がプリコーディング時に用いたプリコーディングベクトルを示すインデックス情報である。
【００１３】
これらＣＩＤ情報、ＭＣＳ情報およびＰＶＩ情報は、図２に示すように、端末装置毎に割り当てられるものである。すわなち、図中のＣＩＤ１，ＭＣＳ１，ＰＶＩ１は端末装置１に割り当てられた情報を示し、ＣＩＤ２，ＭＣＳ２，ＰＶＩ２は端末装置２に割り当てられた情報を示す。基地局装置は、各端末装置１〜ｎに割り当てられたＣＩＤ１，ＭＣＳ１，ＰＶＩ１  〜  ＣＩＤｎ，ＭＣＳｎ，ＰＶＩｎを、対応する端末装置だけでなく全ての端末に報知する。これにより、端末装置は、自端末装置に割り当てられたＰＶＩ情報だけでなく他の端末装置に割り当てられたＰＶＩ情報を受信することで、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）受信が可能となるので、自端末装置宛の信号と他の端末装置宛の信号とが空間多重された信号から、自端末装置宛の信号を高精度で分離できるようになる。
【００１４】
なお、参考として、図３Ａおよび図３Ｂに、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅで提示されている、シングルユーザＭＩＭＯ伝送用の、端末装置への割当情報通知フォーマットを示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００６−００５９０８号公報
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】T.Ohgane et al, “A study on a channel allocation scheme with an adaptive array in SDMA”, IEEE 47th VTC, vol. 2, 1997年， p．725-729
【非特許文献２】G.J.Foschini, “Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas”, Bell Labs Tech.J, Autumn 1996年，p．41-59
【非特許文献３】3GPP TS36.211 V8.3.0(2008-05)
【非特許文献４】IEEE Std 802.16eTM-2005, “IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks - Part 16: Air Interface for Fixed and Mobile Broadband Wireless Access Systems - Amendment 2: Physical and Medium Access Control Layers for Combined Fixed and Mobile Operation in Licensed Bands”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ところで、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行うにあたっては、基地局装置から端末装置に端末割当て情報を通知する場合、空間多重を行うユーザ（端末装置）毎に、ＣＩＤ情報、ＭＣＳ情報およびＰＶＩ情報を通知する必要がある。そのため、空間多重するユーザ数が多くなるにつれて、端末割当て情報の通知に必要となる情報量が増加するので、データ伝送の際のオーバーヘッドが増大し、データ伝送効率が低下するという課題が生じる。
【００１８】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格においては、ＣＩＤ情報の通知に１６ｂｉｔ，ＭＣＳ情報の通知に４ｂｉｔｓが用いられる。よって、ＰＶＩ情報の通知に６ｂｉｔを用いたとすると、４ユーザを対象にマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う場合、ＣＩＤ情報、ＭＣＳ情報およびＰＶＩ情報を通知するには、合計で（１６＋４＋６）×４＝１０４ｂｉｔｓが必要となる。
【００１９】
また、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を、個別データ送信領域（DL-busrt）において複数回行う場合には、このようなマルチユーザＭＩＭＯ伝送用のユーザ割当て情報の通知が複数回必要となるため、さらにオーバーヘッドが増大するという課題が生じる。例えば、Ｎ回のマルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う場合、１０４×Ｎビットが必要となる。
【００２０】
本発明は、かかる点を考慮してなされたものであり、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う場合に、ユーザ割当情報（個別制御情報）の通知によって生じるオーバーヘッドを低減し得る基地局装置および端末装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の基地局装置の一つの態様は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う基地局装置であって、複数のアンテナから空間多重送信される信号を形成する空間多重信号形成部と、前記複数のアンテナから共通に送信される共通制御信号を形成する共通制御信号形成部と、各端末宛の個別制御信号を、前記空間多重送信される信号に含める個別制御信号付加部と、を具備する構成を採る。
【００２２】
本発明の端末装置の一つの態様は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送された信号を復調可能な端末装置であって、チャネル推定部と、受信ウエイト形成部と、制御情報抽出部とを有し、共通制御信号が受信された場合、前記受信ウエイト形成部は、前記チャネル推定部によって推定されたチャネル行列に基づく受信ウエイトを用いて共通制御信号を得、前記制御情報抽出手段は、前記共通制御信号に含まれるリソース割当情報およびプリコーディング情報を抽出し、空間多重信号が受信された場合、前記受信ウエイト形成部は、前記プリコーディング情報に基づく受信ウエイトを用いて個別データおよび個別制御信号を得、前記制御情報抽出手段は、前記個別制御信号に含まれる個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報（Modulation and Coding Scheme）情報を抽出する構成を採る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う場合に、ユーザ割当情報（個別制御情報）の通知によって生じるオーバーヘッドを低減し得る基地局装置および端末装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格の無線フレームを示す図
【図２】ＤＬ−ＭＡＰ領域に含まれる主な情報の例を示す図
【図３Ａ】ＩＥＥＥ８０２．１６ｅで提示されている、シングルユーザＭＩＭＯ伝送用の、端末装置への割当情報通知フォーマットを示す図
【図３Ｂ】ＩＥＥＥ８０２．１６ｅで提示されている、シングルユーザＭＩＭＯ伝送用の、端末装置への割当情報通知フォーマットを示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係る基地局装置の構成を示すブロック図
【図５】本実施の形態におけるＯＦＤＭフレームの構成例を示す図であり、図５Ａはアンテナからの送信時点の信号に着目して示した図、図５ＢはＯＦＤＭフレーム形成部の出力時点の信号に着目して示した図
【図６】実施の形態１の端末装置の構成を示すブロック図
【図７】基地局と端末との間の通信処理手順を示す図
【図８】実施の形態２の基地局装置の構成を示すブロック図
【図９】マルチキャストＩＤ情報の説明に供する図
【図１０】実施の形態２の端末装置の構成を示すブロック図
【図１１】マルチキャストＩＤ情報と自端末の受信能力カテゴリとが関係付けられたリストを示す図
【図１２】実施の形態２の端末装置の他の構成例を示すブロック図
【図１３】モード情報の説明に供する図
【図１４】実施の形態３の端末装置の構成を示すブロック図
【図１５】モード情報と自端末の受信能力カテゴリとが関係付けられたリストを示す図
【図１６】実施の形態３の端末装置の他の構成例を示すブロック図
【図１７】実施の形態４の基地局装置の構成を示すブロック図
【図１８】実施の形態４における、ビーム形成部から出力される個別制御信号および個別データ信号の様子を示す図
【図１９】実施の形態５における、個別制御信号の送信フォーマットを示す図
【図２０】実施の形態６における、個別制御信号の送信フォーマットを示す図
【図２１】実施の形態７における共通制御信号の説明に供する図
【図２２】他の実施の形態におけるプリコーディング情報の階層化の説明に供する図であり、図２２Ａは１つのＭＣＳ情報に対しプリコーディング情報を列挙したものを示す図、図２２ＢはＭＣＳ情報とプリコーディング情報ＰＶＩとをペアにして列挙したものを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
（実施の形態１）
［１］基地局装置の構成
図４に、本発明の実施の形態１に係る基地局装置（以下、基地局と略記する）の構成を示す。
【００２７】
基地局１００は、高周波信号を受信および送信する複数のアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔを有する。
【００２８】
受信部１０２は、アンテナ１０１−１からの受信信号を復調し復号する。制御情報抽出部１０３は、復号されたデータから、端末装置（以下、端末と略記する）ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｓから通知された制御情報を抽出し、これを端末割当部１０４に出力する。
【００２９】
端末割当部１０４は、制御情報に基づいて端末ＭＳ＃ｍに接続情報を割り当てる。端末割当部１０４は、割り当てた端末ＭＳ＃ｍの接続情報を、リソース割当情報生成部１０５、モード情報生成部１０６、プリコーディング情報生成部１０７、ＭＣＳ情報生成部１０８、個別ＩＤ情報生成部１０９および個別制御信号付加情報生成部１１０に出力する。ここで、ｍ＝１〜ｓとする。
【００３０】
リソース割当情報生成部１０５は、割り当てられた端末ＭＳ＃ｍの接続情報からリソース割当情報を抽出し、所定のフォーマットに従ったリソース割当情報を生成する。
【００３１】
モード情報生成部１０６は、割り当てられた端末ＭＳ＃ｍの接続情報からモード情報を抽出し、所定のフォーマットに従ったモード情報を生成する。
【００３２】
プリコーディング情報生成部１０７は、割り当てられた端末ＭＳ＃ｍの接続情報からプリコーディング情報を抽出し、所定のフォーマットに従ったプリコーディング情報を生成する。
【００３３】
ＭＣＳ情報生成部１０８は、割り当てられた端末ＭＳ＃ｍの接続情報からＭＣＳ情報を抽出し、所定のフォーマットに従ったＭＣＳ情報を生成する。
【００３４】
個別ＩＤ情報生成部１０９は、割り当てられた端末ＭＳ＃ｍの接続情報から個別ＩＤ情報を抽出し、所定のフォーマットに従った個別ＩＤ情報を生成する。
【００３５】
個別制御信号付加情報生成部１１０は、割り当てられた端末ＭＳ＃ｍの接続情報からモード情報を抽出し、マルチユーザＭＩＭＯ送信モードの場合、個別制御信号を付加することを示す情報を所定のフォーマットに従って生成する。
【００３６】
共通制御信号形成部１１１は、リソース割当情報生成部１０５、モード情報生成部１０６、プリコーディング情報生成部１０７および個別制御信号付加情報生成部１１０によって生成された各情報から共通制御信号を形成する。
【００３７】
共通パイロット生成部１１２は、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔ毎に異なる既知の系列信号を生成する。この既知信号系列は、時間分割多重、ＯＦＤＭサブキャリア単位での周波数分割多重または符号分割多重を用いて多重される。受信側の端末ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｓにおいては、各送信アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔから送信された既知系列信号を分離し、分離した既知系列信号に基づいてＭＩＭＯ伝搬チャネルを推定する。
【００３８】
各個別データ系列生成部１２０＃１〜１２０＃ｓは、それぞれ、各端末ＭＳ＃１〜ＭＳ＃ｓ宛の個別データ系列を形成する。具体的には、個別データ系列生成部１２０＃１は、端末ＭＳ＃１宛の個別データを入力し、端末ＭＳ＃１宛の個別データ系列を形成する。個別データ系列生成部１２０＃２〜１２０＃ｓも同様に、端末ＭＳ＃２〜ＭＳ＃ｓ宛の個別データを入力し、端末ＭＳ＃２〜ＭＳ＃ｓ宛の個別データ系列を形成する。
【００３９】
各個別データ系列生成部１２０＃１〜１２０＃ｓは、符号化／変調部１２１と、個別制御信号付加部１２２とを有する。
【００４０】
符号化／変調部１２１は、端末割当部１０４で割り当てられた端末ＭＳ＃ｍに送信すべき個別データを、ＭＣＳ情報生成部１０８によって生成された符号化率および変調多値数で符号化し変調する。
【００４１】
個別制御信号付加部１２２は、個別制御信号付加情報生成部１１０の出力情報を基に、個別制御信号を必要に応じて付加した出力を生成する。すなわち、個別制御信号付加情報生成部１１０の出力情報が、個別制御信号を付加することを示す場合、ＭＣＳ情報および個別ＩＤ情報を含む個別制御信号を生成し、この個別制御信号を符号化／変調部１２１の出力に付加する。そうでない場合、個別制御信号付加部１２２は、符号化／変調部１２１の出力をそのまま出力する。
【００４２】
各ビーム形成部１２３＃１〜１２３＃ｓは、個別制御信号付加部１２２からの信号ｘｓに、プリコーディング情報生成部１０７からのプリコーディング情報に対応した送信ウエイトベクトルＶｔを乗算した信号ｗｊｘｓを出力する。ここで、送信アンテナ数がＮｔの場合、送信ウエイトベクトルＶｔはＮｔ個のベクトル要素ｗｊをもつＮｔ次の列ベクトルで表現される。ここでｊ＝１、．．．、Ｎｔである。
【００４３】
ＯＦＤＭフレーム形成部１２４は、ビーム形成部１２３＃１〜１２３＃ｓの出力を、リソース割当情報生成部１０５の出力に基づくサブキャリアにマッピングする。さらにＯＦＤＭフレーム形成部１２４は、共通パイロット生成部１１２の出力および共通制御信号形成部１１１の出力所定のサブキャリアにマッピングすることでＯＦＤＭフレームを形成する。
【００４４】
ＩＦＦＴ部１２５−１〜１２５−Ｎｔは、ＯＦＤＭフレーム形成部１２４からのＮｔ個の出力をそれぞれＩＦＦＴ処理し、かつ所定のcyclic prefix（またはガードインターバル）を付加して出力する。送信部１２６−１〜１２６−Ｎｔは、ＩＦＦＴ部１２５−１〜１２５−Ｎｔからのベースバンド信号をキャリア周波数帯の高周波信号に変換し、アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔに供給する。
【００４５】
図５Ａおよび図５Ｂに、本実施の形態におけるＯＦＤＭフレームの構成例を示す。図５Ａは、本実施の形態のＯＦＤＭフレームの構成を、各アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔから送信される信号に着目して示したものである。図５Ａにおいて、既知信号系列は共通パイロット生成部１１２の出力である。共通制御信号は共通制御信号形成部１１１の出力であり、共通制御信号には、これに続く個別データ系列のリソース割当情報、モード情報、個別制御信号付加情報、プリコーディング情報等の制御情報が含まれる。個別データ系列はビーム形成部１２３の出力である。図中の個別データ系列は、ビーム形成部１２３においてプリコーディング情報に対応した送信ウエイトベクトルＶｔが乗算された信号である。
【００４６】
ここで、個別データ系列には、マルチユーザＭＩＭＯ伝送モードにおいて、個別制御信号が含まれる。すなわち、本実施の形態においては、個別データ系列に個別制御信号（ＭＣＳ情報および個別ＩＤ情報）を含ませ、個別制御信号を個別データ系列と同様にビーム送信する。このように、個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報を端末に空間多重して送信したことにより、ユーザ割当情報である個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報を端末に通知する際のオーバーヘッドを削減できる。なお、共通制御信号としてすべてのアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔから共通の信号が送信されるが、この際にＣＤＤ、ＳＴＢＣまたはＳＦＢＣといった送信ダイバーシチ技術を適用すれば、共通制御信号の受信品質を改善できる。
【００４７】
図５Ｂは、図５Ａとは異なるＯＦＤＭフレーム構成例を示したもので、ＯＦＤＭフレーム形成部１２４の出力時点の信号に着目して示したものである。プリアンブル信号には共
通パイロット生成部１１２の出力である既知信号系列が含まれる。あるいは、各ＯＦＤＭシンボルにおける一部のサブキャリアに既知信号系列を含めてもよい。個別データ系列＃１〜＃５のうち、個別データ系列＃２〜＃４は、マルチユーザＭＩＭＯ送信される個別データ系列であり、これらの個別データ系列＃２〜＃４には個別制御信号が含まれ、ビーム送信される。一方、個別データ系列＃１、＃５は、シングルユーザＭＩＭＯ送信される個別データ系列であり、これらの個別データ系列＃１、＃５には個別制御信号が含まれず、送信ビームを用いずに送信される。
【００４８】
［２］端末装置の構成
図６に、端末（ＭＳ＃１、ＭＳ＃２、………またはＭＳ＃ｓ）の構成を示す。
【００４９】
端末２００は、基地局１００からの高周波信号を受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｓによって受信する。受信部２０２−１〜２０２−Ｎｓは、受信された高周波信号をベースバンド信号に変換する。
【００５０】
受信品質検出部２０３は、ベースバンド信号または高周波信号を基に、受信品質を検出する。チャネル状況推定部２０４は、チャネル状況としてチャネル行列を推定する。送信ウエイト選定部２０５は、チャネル行列を基に、適した送信ウエイトを選定する。
【００５１】
制御情報生成部２０６は、受信品質検出部２０３の出力と送信ウエイト選定部２０５の出力とを基に、受信品質が良好となるプリコーディングベクトルを選択し、そのインデックス情報を制御情報として生成する。個別データ生成部２０７は、所定の送信フォーマットに基づいて、基地局１００宛の個別データ系列を生成する。送信部２０８は、制御情報生成部２０６の出力および個別データ生成部２０７の出力をキャリア周波数帯の高周波信号に変換し、送信アンテナ２０９に出力する。
【００５２】
受信ウエイト形成部２１０は、共通制御信号を入力した場合には、チャネル状況推定部２０４により得られたチャネル行列に基づいて共通制御信号の受信電力（ＳＮＲ）を最大化する受信ウエイトを形成し、この受信ウエイトを用いて受信部２０２−１〜２０２−Ｎｓの出力を合成することで共通制御信号を得る。受信ウエイト形成部２１０は、共通制御信号を制御情報抽出部２１１に出力する。制御情報抽出部２１１は、共通制御信号に含まれる制御情報、すなわちリソース割当情報、モード情報、マルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合に同時接続する端末において使用するプリコーディング情報等を抽出し、このうちプリコーディング情報を受信ウエイト形成部２１０に出力し、リソース割当情報をデータ抽出部２１２に出力する。
【００５３】
受信ウエイト形成部２１０は、個別データ系列信号を入力した場合には、プリコーディング情報に基づいて形成した受信ウエイトを用いて受信部２０２−１〜２０２−Ｎｓの出力を合成することで自端末宛の個別データ系列信号を得る。本実施の形態の場合、個別データ系列信号には個別制御信号と個別データ系列とが含まれ、受信ウエイト形成部２１０は、個別制御信号を制御情報抽出部２１１に、個別データ系列をデータ抽出部２１２に出力する。制御情報抽出部２１１は個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報等をデータ抽出部２１２に出力し、データ抽出部２１２はこの情報に従って個別データ系列を復調し復号する。
【００５４】
なお、図６では、受信アンテナ２０１−１〜２０１−Ｎｓと送信アンテナ２０９とを別のものとして扱っているが、同じアンテナを共有する構成でもよい。また、送信アンテナおよび送信部を複数備え、指向性送信を行う構成でもよい。
【００５５】
［３］基地局と端末との間の通信手順
次に、基地局１００と端末２００との間の通信処理手順について説明する。ここで、端末２００は、基地局１００の通信エリア内に複数存在するので、以下の説明では、通信エリア内の第ｍ番目の端末を端末ＭＳ＃ｍと記して、基地局１００と端末ＭＳ＃ｍとの通信処理手順について説明する。
【００５６】
図７に、基地局１００と端末ＭＳ＃ｍとの間の通信処理手順を示す。図７には、基地局１００と端末ＭＳ＃ｍとの間でフレーム同期およびシンボル同期が確立した後の動作が示されており、この同期確立の動作については省略する。
【００５７】
基地局１００は、Ｎｔ個のアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔから所定のシンボル数Ｎｐからなる既知信号系列（以下、共通パイロット信号ＡＰｋ（ｔ）と呼ぶ）を送信する（ステップＳ１）。ここで、ｋは基地局１００におけるアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔおよび送信部１２６−１〜１２６−Ｎｔの番号であり、ｋ＝１、２、・・・、Ｎｔである。また、ｔ＝１、・・・、Ｎｐである。
【００５８】
通信エリア内に存在する端末ＭＳ＃ｍは、基地局１００の各アンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔから送信された共通パイロット信号ＡＰｋ（ｔ）を、受信アンテナ２０１−１〜２０１Ｎｓで受信し、その受信信号を用いてチャネル状況推定部２０４によってチャネル推定値を算出する（ステップＳ２）。このチャネル推定値の算出について説明する。通信エリア内に存在する第ｍ番目の端末ＭＳ＃ｍは、Ｎｓ（ｍ）個のアンテナおよびＮｓ（ｍ）個の受信系を有しており、最大でＮｓ（ｍ）個の空間多重チャネルを用いたＭＩＭＯ受信が可能である。
【００５９】
ここで、「ｍ」は通信エリア内における端末数Ｎｍｓ以下の自然数である。チャネル状況推定部２０４は、第ｋ番目の共通パイロット信号ＡＰｋ（ｔ）について、式（１）に示すように、第ｍ番目の端末ＭＳ＃ｍにおける第ｊ番目のアンテナおよび受信系で受信した結果であるｒ（ｍ）ｊ，ｋ（ｔ）と（ただし、ｊ＝１、…、Ｎｓ（ｍ））、端末ＭＳ＃ｍの内部で生成したＡＰｋ（ｔ）のレプリカとの相関演算を行うことで、伝搬路のチャネル推定値ｈｍ（ｊ，ｋ）を算出する。ここで、＊は複素共役を行う演算子である。最終的に、第ｍ番目の端末ＭＳ＃ｍによるチャネル推定値は、合計（アンテナ個別パイロット信号数Ｎｔ）×（端末ＭＳ＃ｍのアンテナ数Ｎｓ（ｍ））個算出される。
【数１】
0005455912.tif 000002
【００６０】
また、式（２）に示すように、チャネル行列Ｈ（ｍ）は、得られたチャネル推定値ｈｍ（ｊ，ｋ）を第ｊ行ｋ列の要素とする行列として表される。
【数２】
0005455912.tif 000003
【００６１】
送信ウエイト選定部２０５は、算出されたチャネル推定値を用いて、各端末ＭＳ＃ｍにおいて、送信プリコーディングビーム候補から、Ｎｓ（ｍ）個以下の所定数Ｎselの送信ビームを選択する（ステップＳ３）。送信プリコーディングビーム候補から送信ビームを
選択する際、基地局１００および端末ＭＳ＃ｍの双方は、基地局１００からの所定の送信プリコーディングウエイト候補Ｗｎを、基地局送信プリコーディングウエイトテーブルとして予め共有しているものとする。ここで、ｎは所定数Ｎｂ以下の自然数である。基地局送信プリコーディングウエイトテーブルには、フーリエビームのようなユニタリ性を満たす互いに直交するプリコーディングウエイトなどが用いられる。
【００６２】
送信プリコーディングビーム候補の選択は以下のように行う（ステップＳ３）。この送信ビーム候補の選択は、送信プリコーディングビーム候補から選定する個数Ｎselが値１である場合と、値２以上である場合とで、異なる動作を行う。ここでは前者の場合の送信ビーム候補選択方法を説明する。後者に関しては例えば特許文献１等に記載されているため、ここでの説明は省略する。
【００６３】
Ｎsel＝１の場合：
この場合、基地局送信プリコーディングウエイトテーブルにおける送信ウエイト候補Ｗｎから、受信電力が最大となる送信ウエイトを選択する。すなわち、式（３）を満たす最大の送信ウエイトＴ１（ｍ）を選択する。ここで、ｎは所定数Ｎｂ以下の自然数である。
【数３】
0005455912.tif 000004
【００６４】
次に、受信品質検出部２０３が、選択された送信ビームで送信された場合の各端末ＭＳ＃ｍにおける受信品質を予測して推定する（ステップＳ４）。この受信品質としては、受信信号電力、ＳＩＲ（信号電力対干渉電力比）、ＳＮＲ（信号電力対雑音電力比）等が適用可能であり、ここでは、ＳＮＲを用いた場合を示す。共通パイロット信号ＡＰｋ（ｔ）を用いてＳＮＲを評価する場合、式（４）に示すように、端末ＭＳ＃ｍにおける第ｎ番目の送信ビームを用いた場合のＳＮＲとしてＬｎ（ｍ）を算出する。
【数４】
0005455912.tif 000005
ここで、Ｎ（ｍ）は雑音電力を示し、式（５）を用いて算出される。
【数５】
0005455912.tif 000006
【００６５】
なお、ＳＩＲを算出する場合、例えば端末ＭＳ＃ｍ側でこの送信ビームを受信するために最大比合成ビームを形成して受信した場合、この送信ビームを除く送信ビームにより送信された信号に対する受信信号電力を干渉成分として考慮する。
【００６６】
次に、制御情報生成部２０６が、送信ウエイト選定部２０５の出力および受信品質検出部２０３の出力を基に制御情報を生成する。個別データ生成部２０７は、端末固有のデータ信号に、所定の伝送路符号化および変調を施した信号を出力する。送信部２０８は、制御情報生成部２０６の出力および個別データ生成部２０７の出力から、所定のフレームフォーマットの送信データ系列からなるベースバンド信号を形成し、さらにアップコンバート処理、帯域制限処理、増幅処理を施すことで高周波信号に変換し、これを送信アンテナ２０９から送信する。
【００６７】
各端末ＭＳ＃ｍは、各端末ＭＳ＃ｍにより得られたＮsel個の送信ビームＴｎ（ｍ）（ただし、ｎ＝１〜Ｎｂ（ｍ））および受信品質を、基地局１００に通知する（ステップＳ
４Ａ）。この場合、送信ビームの通知は、基地局１００および端末ＭＳ＃ｍ間で互いに共有されている基地局送信ウエイトテーブル上の番号を用いるとよい。これにより、送信ビーム番号のみの情報で済むので、送信ビーム通知のための情報量を削減することができる。また、受信品質の通知も、適当な量子化が施された受信品質テーブルを基地局１００および端末ＭＳ＃ｍ間で共有し、その受信品質テーブル上の番号を用いて行うことも可能である。これにより、所定の量子化ビット数だけの情報量に削減することが可能となる。
【００６８】
なお、受信品質に関する別の通知方法として、多値変調数および符号化率を対応付けた多値変調符号化率テーブルを、基地局１００および端末ＭＳ＃ｍ間で共有し、測定された受信品質に応じた多値変調符号化率テーブル上の番号を用いて、受信品質を通知することも可能である。これにより、受信品質の通知のための情報量を削減できる。これが、所謂ＭＣＳ情報と呼ばれるものである。
【００６９】
一方、基地局１００は、端末ＭＳ＃ｍから送信された高周波信号をアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔで受信し、制御情報抽出部１０３によって端末ＭＳ＃ｍから通知された制御情報を抽出する。そして、端末割当部１０４が、各端末ＭＳ＃ｍからの送信ビーム通知を考慮し、通信すべき端末ＭＳ＃ｍの割当てを行う（ステップＳ５）。端末割当の具体的方法に関しては特許文献１などに記載されているため、ここでの説明は省略する。
【００７０】
基地局１００は、共通制御信号形成部１１１によってリソース割当情報生成部１０５、モード情報生成部１０６、個別制御信号付加情報生成部１１０、プリコーディング情報生成部１０７からの出力信号から共通制御信号を形成し、この共通制御信号をＯＦＤＭフレーム形成部１２４、ＩＦＦＴ部１２５−１〜１２５−Ｎｔ、送信部１２６−１〜１２６−Ｎｔおよびアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔを介して端末ＭＳ＃ｍに送信する（ステップＳ５Ａ）。
【００７１】
また、基地局１００は、個別制御信号付加部１２２によって、個別データ系列にＭＣＳ情報および個別ＩＤ情報を含む個別制御信号を付加し、ビーム形成部１２３によって、個別制御信号が付加された個別データ系列信号にプリコーディング情報に応じた送信ウエイトベクトルＶｔを乗ずることで送信ビームを形成し、送信ビーム化された信号をＯＦＤＭフレーム形成部１２４、ＩＦＦＴ部１２５−１〜１２５−Ｎｔ、送信部１２６−１〜１２６−Ｎｔおよびアンテナ１０１−１〜１０１−Ｎｔを介して端末ＭＳ＃ｍに送信する（ステップＳ８、Ｓ８Ａ、Ｓ８Ｂ）。
【００７２】
このように、本実施の形態の基地局１００は、個別データ系列がどのリソースに割り当てられているかを示すリソース割当情報と、モード情報と、マルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合に同時接続する端末において使用する送信プリコーディングビームに関する情報とを、共通制御信号によって端末に通知する（ステップＳ５Ａ）。
【００７３】
また、本実施の形態の基地局１００は、リソース割当された端末ＭＳ＃ｍに個別データ信号の送信を開始する旨を通知するための当該端末ＭＳ＃ｍの個別ＩＤ情報と、個別データ信号のＭＣＳ情報とを、ビーム化された個別制御信号によって端末に通知する（ステップＳ８Ａ）。
【００７４】
端末ＭＳ＃ｍは、ステップＳ６で共通制御信号を受信する。この際、端末ＭＳ＃ｍは、受信ウエイト形成部２１０によってチャネル状況推定部２０４により得られたチャネル行列に基づいて共通制御信号の受信電力（ＳＮＲ）を最大化する受信ウエイトを形成し、この受信ウエイトを用いて受信部２０２−１〜２０２−Ｎｓの出力を合成することで共通制御信号を得る。また、受信ウエイト形成部２１０は共通制御信号を制御情報抽出部２１１に出力し、制御情報抽出部２１１は共通制御信号に含まれる制御情報、すなわちリソース
割当情報、モード情報、マルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合に同時接続する端末において使用するプリコーディング情報等を抽出し、このうちプリコーディング情報を受信ウエイト形成部２１０に出力し、リソース割当情報をデータ抽出部２１２に出力する。
【００７５】
また、端末ＭＳ＃ｍは、ステップＳ７で、受信ウエイト形成部２１０によって、他端末（ユーザ）からの干渉を除去するための干渉除去ウエイトを算出する。
【００７６】
次に、端末ＭＳ＃ｍは、ステップＳ９で個別制御信号を受信し、ステップＳ１０で個別データを受信する。このステップＳ９およびステップＳ１０の受信処理について、以下に詳述する。なお、以下では、端末ＭＳ＃ｍにおける受信系の数が、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時における空間多重数ｓ以下である場合（すなわち、端末が受信ウエイト形成部２１０において線形ウエイトを用いるが可能な場合）の処理について説明する。
【００７７】
この場合、端末ＭＳ＃ｍが受信する信号ｙｍ（ｔ）は、式（６）で表される。ここで、ｔは時刻を表す。ｙｍ（ｔ）は受信系の数Ｎｓ（ｍ）の要素数を持つ列ベクトルである。ｘ（ｔ）はｓ個の要素を持つ、端末ＭＳ＃ｍへの送信データ系列を表す列ベクトルである。また、チャネル行列Ｈ（ｍ）は、チャネル状況推定部２０４において共通パイロット信号を用いてチャネル状況を推定した結果である。また、Ｔｊは、共通制御信号から得られた送信プリコーディングビーム（プリコーディング情報）を示す。ここで、ｊ＝１、．．．、ｓである。
【数６】
0005455912.tif 000007
【００７８】
この場合、空間多重数ｓは端末ＭＳ＃ｍにおける受信系の数以下なので、送信プリコーディングされた場合のチャネル行列Ｂ（ｍ）を用いて、ＺＦやＭＭＳＥ規範に基ずく線形受信ウエイトＧ（ｍ）を算出できる。また、式（７）に示すように、得られたＧ（ｍ）を受信信号ｙｍ（ｔ）に乗算することで、空間多重伝送された信号から個別データ系列信号ｘ（ｔ）を分離することができる。
【数７】
0005455912.tif 000008
【００７９】
制御情報抽出部２１１は、共通制御信号に含まれる個別制御信号付加情報を参照して、個別データ系列信号に個別制御信号が含まれる場合は、個別制御信号に含まれる情報を抽出する。すなわち、制御情報抽出部２１１は、受信ウエイト形成部２１０の出力信号から個別制御信号を抽出し、さらに個別制御信号を復調し、伝送路誤り訂正復号することで、制御情報を復元する（ステップＳ９）。これにより、個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報および個別ＩＤ情報が抽出される。
【００８０】
次に、端末ＭＳ＃ｍは、個別制御信号に含まれる個別ＩＤ情報が自端末宛である場合、データ抽出部２１２が、受信ウエイト形成部２１０の出力信号から個別ＩＤ情報が自端末宛である個別データ信号を抽出し、個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報を基に個別データ信号を復調し、伝送路誤り訂正復号することで、個別データを復元する（ステップＳ１０）。
【００８１】
［４］効果および変形例
以上のように、本実施形態では、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時において空間多重される個別データ系列信号に個別制御信号を含めて、個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報を端末に空間多重して送信したことにより、ユーザ割当情報である個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報を
端末に通知する際のオーバーヘッドを削減できるので、無線通信システムの周波数利用効率を高めることができる。
【００８２】
なお、本実施の形態では、個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報を空間多重して送信する場合について述べたが、これに限らず、要は、個別データ信号に関する送信フォーマット情報（換言すればユーザ割当情報）を端末に空間多重して送信すればよい。このようにすることで、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う場合に、ユーザ割当情報の通知によって生じるオーバーヘッドを低減することができる。
【００８３】
また、本実施の形態では、個別制御信号に、個別ＩＤ情報と個別データ信号に関する送信フォーマット情報としてＭＣＳ情報とを含めたが、個別制御信号に、個別データ信号電力情報を含めてもよい。この場合、基地局は、共通パイロット信号の送信電力を基準として個別データ信号のオフセット値を個別データ信号電力情報とする。端末は、制御情報抽出部２１１において、個別制御信号の情報を抽出する際に、個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報および個別ＩＤ情報と共に、個別データ信号電力情報を抽出する。端末は、個別制御信号に含まれる個別ＩＤ情報が自端末宛である場合、データ抽出部２１２が、受信ウエイト形成部２１０の出力信号から個別ＩＤ情報が自端末宛である個別データ信号を抽出し、個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報、個別データ信号電力情報を基に個別データ信号を復調する。
【００８４】
（実施の形態２）
図４との対応部分に同一符号を付して示す図８に、本実施の形態の基地局３００の構成を示す。基地局３００は、実施の形態１の基地局１００（図４）の構成に加えて、マルチキャストＩＤ情報生成部３０１を有する。
【００８５】
マルチキャストＩＤ情報生成部３０１は、端末割当部１０４からの端末の接続情報に含まれるマルチユーザＭＩＭＯ伝送時の空間多重数に基づいて、マルチキャストＩＤ情報ＭＩＤを生成し、これを共通制御信号形成部１１１に出力する。
【００８６】
マルチキャストＩＤ情報生成部３０１が生成するマルチキャストＩＤ情報は、端末の干渉除去能力にリンクされた情報である。具体的には、マルチキャストＩＤ情報ＭＩＤは、図９に示すように、送信信号の空間多重数にリンクされている。
【００８７】
マルチキャストＩＤ情報は例えば１６ｂｉｔで表現される数値情報である。ここで個別ＩＤ情報も同様に１６ｂｉｔで表現される数値を用いるが、個別ＩＤ情報にはマルチキャストＩＤ情報で用いられる数値以外を割当てることで、個別ＩＤ情報とマルチキャストＩＤ情報の併用が可能となる。また、このようにすることで、個別ＩＤ情報とマルチキャストＩＤ情報との間で同一の送信フォーマットを用いることができるので、例えば個別ＩＤ情報とマルチキャストＩＤ情報を変更する場合に、受信装置（端末）において少ない構成の変更でそれに対応できる。
【００８８】
また、マルチキャストＩＤ情報の例えば１６ｂｉｔのうち、下位２ビットをマルチユーザＭＩＭＯ時の空間多重数と関連づけし、それ以外の上位ビットをマルチユーザＭＩＭＯに利用するマルチキャストＩＤ情報に設定してもよい。これにより、上位ビットでマルチユーザＭＩＭＯ時のマルチキャストＩＤ情報であることが判明した場合、下位２ビットをマスクすることで簡易にマルチユーザＭＩＭＯ伝送時の空間多重数を抽出することができるという効果が得られる。
【００８９】
共通制御信号形成部１１１は、リソース割当情報生成部１０５、モード情報生成部１０６、プリコーディング情報生成部１０７および個別制御信号付加情報生成部１１０によっ
て生成された各情報に加えて、マルチキャストＩＤ情報ＭＩＤを含む共通制御信号を形成する。
【００９０】
図６との対応部分に同一符号を付して示す図１０に、本実施の形態の端末４００の構成を示す。端末４００は、実施の形態１の端末２００（図６）の構成に加えて、マルチキャストＩＤ情報判定部４０１を有する。
【００９１】
マルチキャストＩＤ情報判定部４０１は、制御情報抽出部２１１によって共通制御信号から抽出されたマルチキャストＩＤ情報を入力する。
【００９２】
マルチキャストＩＤ情報判定部４０１は、図１１に示すように、マルチキャストＩＤ情報と自端末の受信能力カテゴリ（受信可能な空間多重）とを基に、受信可能か不可能かを関係付けたリストを記憶している。マルチキャストＩＤ情報判定部４０１は、記憶されたリストと制御情報抽出部２１１から得られたマルチキャストＩＤ情報とに基づいて、自端末が基地局１００から送信された空間多重信号を受信可能か否かを判断する。図１１は、自端末の干渉除去能力（受信可能な空間多重）が３である場合のリストの一例を示すものである。マルチキャストＩＤ情報判定部４０１は、空間多重されて送信される個別データ系列が受信可能か受信不可かの情報をデータ抽出部２１２に出力する。
【００９３】
すなわち、本実施の形態では、すべての端末ＭＳ＃ｍにおける受信系の数は一定ではなく、通信エリア内に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時における空間多重数ｓよりも少ない受信系しか有していない端末が存在する場合を想定している。ただし、マルチユーザＭＩＭＯ伝送に割り当てられた端末間では、受信ウエイト形成部２１０での線形ウエイトによる受信が可能であることを前提とする。
【００９４】
端末４００は、マルチキャストＩＤ情報判定部４０１の出力を基に、個別データ系列の受信動作（図７のステップＳ９、Ｓ１０)を変更する。すなわち、端末３００は、マルチキャストＩＤ情報判定部４０１が個別データ系列を受信不可と判定した場合には、個別データ系列の受信動作（図７のステップ９、ステップＳ１０）を行わず、マルチキャストＩＤ情報判定部４０１が個別データ系列を受信可能と判定した場合には、個別データ系列の受信動作（図７のステップ９、ステップＳ１０）を実行する。
【００９５】
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態１に加えて、端末の干渉除去能力（受信可能な空間多重数）とリンクさせた静的なマルチキャストＩＤ情報を共通制御信号に含めて端末に通知したことにより、端末が個別データ信号を受信するか否かを制御できるようになる。
【００９６】
これにより、端末は、自端末の干渉除去能力以上に空間多重された個別制御信号を受信しないので、不要な受信動作を行わなくて済む。この結果、端末は、消費電力が抑制される。
【００９７】
また、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時の空間多重数に応じて、一定の干渉除去能力を持つ複数の端末にマルチキャストＩＤを割り当てることにより、端末は、他端末宛の個別制御信号を除去でき、自端末宛の個別制御信号の受信品質を確保することができる。
【００９８】
なお、マルチキャストＩＤとして、あらかじめ固定した静的なものを割り当てることにより、マルチキャストＩＤ情報の導入自体による新たなオーバーヘッドは発生しない。
【００９９】
図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１２に、端末の他の構成例を示す。端末５００は、端末４００（図１０）と比較して、マルチキャストＩＤ情報判定部５０１の構
成が異なる。
【０１００】
マルチキャストＩＤ情報判定部５０１は、制御情報抽出部２１１からプリコーディング情報を入力すると共に送信ウエイト選定部２０５から送信ウエイト選定情報を入力する。
【０１０１】
マルチキャストＩＤ情報判定部５０１は、送信ウエイト選定部２０５において選定した送信ウエイト選定情報（送信プリコーディングビーム）を記憶する。また、マルチキャストＩＤ情報判定部５０１は、上述したように、マルチキャストＩＤ情報と自端末の受信能力カテゴリ（受信可能な空間多重）とを基に、受信可能か不可能かを関係付けたリストを記憶している。
【０１０２】
マルチキャストＩＤ情報判定部５０１は、制御情報抽出部２１１によって抽出されたプリコーディング情報が送信ウエイト選定部２０５によって選定された送信プリコーディングビームに一致し、かつ、制御情報抽出部２１１によって抽出されたマルチキャストＩＤ情報が自端末が受信可能な空間多重数を示す場合に、自端末は空間多重されて送信される個別データ系列を受信可能であると判定する。
【０１０３】
すなわち、端末５００は、自端末の干渉除去能力以上に空間多重された個別制御信号を受信しない。加えて、端末５００は、基地局１００から通知されたプリコーディング情報が自端末が選定した送信プリコーディングビーム（送信ウエイト選定情報）に一致しない場合は、自端末宛の個別データ信号がないと判断して、個別データ信号を受信しない。これにより、端末は不要な受信動作を行わなくて済むので、その分だけ消費電力が抑制される。
【０１０４】
なお、本実施の形態では、端末の干渉除去能力（受信可能な空間多重数）とリンクした静的なマルチキャストＩＤ（ＭＩＤ）を用いたが、別な方法として、マルチキャストＩＤを動的に割当てる手法を用いてもよい。この場合、伝送する端末の割当て（図７のステップＳ５）後で、共通制御信号を送信するタイミング（図７のステップＳ５Ａ）の前に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う複数の端末に、特定の一つのマルチキャストＩＤを通知する。これにより、マルチキャストＩＤを動的に割当てることでのオーバーヘッドは増加するが、特定の一つのマルチキャストＩＤに対し、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う複数の端末のみが、個別制御信号を受信する動作を行うことになる。この結果、端末は、自端末宛以外の個別データ系列を無駄に受信処理しなくて済む。
【０１０５】
（実施の形態３）
本実施の形態の基地局の構成は、実施の形態１で説明した図４の基地局１００の構成とほぼ同様であるが、モード情報生成部１０６の動作が異なる。本実施の形態では、モード情報生成部１０６が、端末割当部１０４からの端末の接続情報に含まれるマルチユーザＭＩＭＯ伝送時の空間多重数に応じて異なる、マルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報ＭＵ−ＭＯＤ（Ｎｓ）を生成し、これを共通制御信号形成部１１１に出力する。具体的には、モード情報生成部１０６は、図１３に示すようなモード情報ＭＵ−ＭＯＤ（Ｎｓ）を生成する。
【０１０６】
モード情報は例えば４から６ｂｉｔで表現される数値情報である。ここで、下位２ビットをマルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報として割当て、それ以外の上位ビットをマルチユーザＭＩＭＯのモード情報を示すように設定してもよい。これにより、上位ビットでマルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報であることが判明した場合、下位２ビットをマスクすることで簡易にマルチユーザＭＩＭＯ伝送時のモード情報を抽出することができるという効果が得られる。
【０１０７】
なお、実施の形態２においては、マルチキャストＩＤ情報を用いたが、本実施の形態では、モード情報を用いて、端末が個別データ信号を受信するかどうかを制御する。モード情報を用いることで、マルチキャストＩＤ情報よりも情報量を低減することができる（マルチキャストＩＤ情報は個別ＩＤ情報と併用する場合１６ｂｉｔ程度の数値情報が必要となるため）。一方、モード情報を利用する場合、ＩＤ情報が共通制御信号に含まれない受信制御が必要となるので、受信装置（端末）における制御系の構成を一部変更する必要がある。
【０１０８】
図６との対応部分に同一符号を付して示す図１４に、本実施の形態の端末６００の構成を示す。端末６００は、実施の形態１の端末２００（図６）の構成に加えて、モード情報判定部６０１を有する。
【０１０９】
モード情報判定部６０１は、制御情報抽出部２１１によって共通制御信号から抽出されたモード情報を入力する。
【０１１０】
モード情報判定部６０１は、図１５に示すように、マルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報と自端末の受信能力カテゴリ（受信可能な空間多重）とを基に、受信可能か不可能かを関係付けたリストを記憶している。モード情報判定部６０１は、記憶されたリストと制御情報抽出部２１１から得られたマルチユーザ時のモード情報とに基づいて、自端末が基地局１００から送信された空間多重信号を受信可能か否かを判断する。図１５は、自端末の干渉除去能力（受信可能な空間多重）が３である場合のリストの一例を示すものである。モード情報判定部６０１は、空間多重されて送信される個別データ系列が受信可能か受信不可かの情報をデータ抽出部２１２に出力する。
【０１１１】
すなわち、本実施の形態では、すべての端末ＭＳ＃ｍにおける受信系の数は一定ではなく、通信エリア内に、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時における空間多重数ｓよりも少ない受信系しか有していない端末が存在する場合を想定している。ただし、マルチユーザＭＩＭＯ伝送に割り当てられた端末間では、受信ウエイト形成部２１０での線形ウエイトによる受信が可能であることを前提とする。
【０１１２】
端末６００は、モード情報判定部６０１の出力を基に、個別データ系列の受信動作（図７のステップＳ９、Ｓ１０）を変更する。すなわち、端末６００は、モード情報判定部６０１が個別データ系列を受信不可と判定した場合には、個別データ系列の受信動作（図７のステップＳ９、ステップＳ１０）を行わず、モード情報判定部６０１が個別データ系列を受信可能と判定した場合には、個別データ系列の受信動作（図７のステップＳ９、ステップＳ１０）を実行する。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態によれば、実施の形態１に加えて、端末の干渉除去能力（受信可能な空間多重数）とリンクさせたマルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報を共通制御信号に含めて端末に通知したことにより、端末が個別データ信号を受信するか否かを制御することができるようになる。
【０１１４】
これにより、端末は、自端末の干渉除去能力以上に空間多重された個別制御信号を受信しないので、不要な受信動作を行わなくて済む。この結果、端末は、消費電力が抑制される。
【０１１５】
また、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時の空間多重数に応じて、一定の干渉除去能力を持つ複数の端末にマルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報を割り当てることにより、端末は、他端末宛への個別制御信号を除去でき、自端末宛の個別制御信号の受信品質を確保することができる。
【０１１６】
なお、マルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報としては、あらかじめ固定した静的なものを割り当てることにより、マルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報の導入自体による新たなオーバーヘッドは発生しない。
【０１１７】
図１４との対応部分に同一符号を付して示す図１６に、端末の他の構成例を示す。端末７００は、端末６００（図１４）と比較して、モード情報判定部７０１の構成が異なる。モード情報判定部７０１は、制御情報抽出部２１１からプリコーディング情報を入力すると共に送信ウエイト選定部２０５から送信ウエイト情報を入力する。
【０１１８】
モード情報判定部７０１は、送信ウエイト選定部２０５において選定した送信ウエイト選定情報（送信プリコーディングビーム）を記憶する。また、モード情報判定部７０１は、上述したように、マルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報と自端末の受信能力カテゴリ（受信可能な空間多重）とを基に、受信可能か不可能かを関係付けたリストを記憶している。
【０１１９】
モード情報判定部７０１は、制御情報抽出部２１１によって抽出されたプリコーディング情報が送信ウエイト選定部２０５によって選定された送信プリコーディングビームに一致し、かつ、制御情報抽出部２１１によって抽出されたマルチユーザＭＩＭＯ時のモード情報が自端末が受信可能な空間多重数を示す場合に、自端末は空間多重されて送信される個別データ系列を受信可能であると判定する。
【０１２０】
すなわち、端末７００は、自端末の干渉除去能力以上に空間多重された個別制御信号を受信しない。加えて、端末７００は、基地局１００から通知されたプリコーディング情報が自端末が選定した送信プリコーディングビーム（送信ウエイト選定情報）に一致しない場合は、自端末宛の個別データ信号がないと判断して、個別データ信号を受信しない。これにより、端末は不要な受信動作を行わなくて済むので、その分だけ消費電力が抑制される。
【０１２１】
（実施の形態４）
本実施の形態では、上述した実施の形態１〜３で説明した構成を基本構成としつつ、実施の形態１〜３とは異なる共通制御信号および個別制御信号を形成して送信することを提示する。
【０１２２】
図８との対応部分に同一符号を付して示す図１７に、本実施の形態の基地局の構成を示す。基地局８００は、実施の形態２で説明した基地局３００（図８）と比較して、共通制御信号形成部８０１、個別制御信号付加部８０２、プリコーディング情報生成部８０３およびビーム形成部８０４の構成が異なる。以下では、これら異なる部分のみを説明する。
【０１２３】
共通制御信号形成部８０１は、マルチキャストＩＤ情報生成部３０１、リソース割当情報生成部１０５、モード情報生成部１０６、個別制御信号付加情報生成部１１０、プリコーディング情報生成部８０３からの出力信号から共通制御信号を形成し、これをＯＦＤＭフレーム形成部１２４に出力する。
【０１２４】
ここで、マルチキャストＩＤ情報生成部３０１は、端末割当部１０４の出力に含まれる、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時の空間多重数を基に、マルチキャストＩＤ情報（ＭＩＤ）を出力する。また、プリコーディング情報生成部８０３によって生成されるプリコーディング情報は、マルチユーザＭＩＭＯ時の端末に対し１つのプリコーディング情報とし、１つの端末に対し複数のプリコーディング情報が含まれる場合は、端末での受信品質が最も良くなるプリコーディング情報を通知する（以下、これをプリコーディング情報Ａと表記
）。従って、プリコーディング情報に含まれる送信プリコーディングビーム数は、（すべての空間多重数）−（マルチユーザＭＩＭＯで多重する端末の数）に等しくなる。
【０１２５】
個別制御信号付加部８０２は、個別制御信号付加情報生成部１１０の出力が、個別制御信号を付加することを示す場合、ＭＣＳ情報、個別ＩＤ情報およびプリコーディング情報を含む個別制御信号を生成し、これを符号化／変調部１２１の出力に付加する。そうでない場合は、符号化／変調部１２１の出力をそのまま出力する。
【０１２６】
ここで、個別制御信号付加部８０２が個別制御信号に含めるプリコーディング情報は、１つの端末に対し複数のプリコーディング情報が含まれる場合は、共通制御信号で通知されないプリコーディングビームの情報（以下、プリコーディング情報Ｂと表記）である。
【０１２７】
ビーム形成部８０４は、プリコーディング情報生成部８０３の出力に応じて、個別制御信号付加部８０２からの信号のうち、個別制御信号に対しては、プリコーディング情報Ａに対応した送信ウエイトベクトルを乗算し、個別データ信号に対しては、プリコーディング情報Ａおよびプリコーディング情報Ｂに対応した送信ウエイトベクトルを乗算する。
【０１２８】
図１８に、ビーム形成部８０４から出力される個別制御信号および個別データ信号を示す。第ｋ番目の端末ＭＳ＃ｋに対し、それぞれＮｓ（ｋ）個の空間多重を行う場合を示している。ここで、ｋ＝１、．．．、Ｎｍ。なお、図においては、Ｎｍ＝２，Ｎｓ（ｋ）＝２の場合、すなわち、すべての空間多重数は４となる場合の個別制御信号と個別データ信号のフレームフォーマットが一例として示されているが、これに限定されない。
【０１２９】
図１８において、個別制御信号は、Ｎｍ個の端末に対し、それぞれ１つのプリコーディング情報を基にビーム形成されて出力される。また、第ｋ番目の端末ＭＳ＃ｋに対する個別データ信号は、個別制御信号のプリコーディング情報に（Ｎｓ（ｋ）−１）個の送信プリコーディングビームの情報を追加することで、合計Ｎｓ（ｋ）個のプリコーディング情報を用いて空間多重されて出力される。
【０１３０】
端末の構成は、実施の形態２で説明した端末４００（図１０）とほぼ同様でよいが、制御情報抽出部２１１の構成が若干異なる。以下、図１０を用いて、その異なる部分について説明する。
【０１３１】
制御情報抽出部２１１は、共通制御信号を受信した場合、個別データ信号のリソース割当情報、モード情報、マルチユーザＭＩＭＯ送信を行う場合の同時接続する端末において使用するプリコーディング情報Ａを抽出する。
【０１３２】
一方、端末４００は、個別制御信号を受信する場合、受信ウエイト形成部２１０が、プリコーディング情報Ａを用いて、空間多重伝送された個別制御信号を分離する。制御情報抽出部２１１は、共通制御信号に含まれる個別制御付加情報を参照して、個別データ系列信号に個別制御信号が含まれる場合は、個別制御信号に含まれる情報を抽出する。すなわち、制御情報抽出部２１１は、受信ウエイト形成部２１０の出力信号から個別制御信号を抽出し、さらに個別制御信号を復調し、伝送路誤り訂正復号することで、制御情報を復元する。これにより、個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報、個別ＩＤ情報およびプリコーディング情報Ｂが抽出される。
【０１３３】
次に、端末４００は、個別制御信号に含まれる個別ＩＤ情報が自端末宛である場合、個別データの受信処理（図７のステップＳ１０）を以下のように行う。受信ウエイト形成部２１０が、プリコーディング情報Ａおよびプリコーディング情報Ｂを用いて、空間多重伝送される自端末宛の個別データ系列信号を分離する。データ抽出部２１２は、受信ウエイ
ト形成部２１０の出力信号から個別ＩＤ情報が自端末宛である個別データ信号を抽出し、個別制御信号に含まれるＭＣＳ情報を基に個別データ信号を復調し、伝送路誤り訂正復号することで、個別データを復元する。
【０１３４】
以上のように、本実施の形態によれば、個別制御信号を、送信する端末数と同じ多重数で空間多重送信し、かつ各端末宛の個別データを、送信ビーム数と同じ多重数で空間多重送信したことにより、「全空間多重数＞多重する端末数」の場合に、重要なデータである個別制御信号の受信品質を高めることができる。
【０１３５】
（実施の形態５）
本実施の形態では、上述した実施の形態１〜３で説明した構成を基本構成としつつ、個別制御信号の空間多重数が２よりも大きい場合に、個別制御信号付加部８０２（図１７）において、個別制御信号をグループ化し、グループ間で異なる周波数リソースまたは時間リソースを割当てた送信フォーマットを用いて、個別制御信号を送信することを提示する。
【０１３６】
図１９は、４つの端末に、空間多重数４（各端末に対し１多重）で個別データ信号を送信する際の、個別制御信号の送信フォーマットを示す。図の例では、端末ＭＳ＃１と端末ＭＳ＃３への個別制御信号が同一グループとされ、端末ＭＳ＃２と端末ＭＳ＃４への個別制御信号が同一グループとされている。そして、同一グループの個別制御信号は同一の周波数（あるいは時間）リソースを用いて送信され、異なるグループの個別制御信号は異なる周波数（あるいは時間）リソースを用いて送信される。
【０１３７】
以上のような送信フォーマットにより、個別制御信号を、空間多重すると共に複数の周波数（あるいは時間）リソースを用いて送信することで、個別制御信号の空間多重数を、個別データ信号の空間多重数よりも小さくすることができる。これにより、個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報の通知のためのオーバーヘッドを削減できるといった効果に加えて、個別制御信号の空間多重数を低減することができるので、重要なデータである個別制御情報の受信品質を高めることができるといった効果を得ることができる。
【０１３８】
（実施の形態６）
本実施の形態では、上述した実施の形態１〜３で説明した構成を基本構成としつつ、個別制御信号の空間多重数が２よりも大きい場合に、個別制御信号付加部８０２（図１７）において、個別制御信号をグループ化し、同一グループ内で時空間ブロック符号（space-time block coding:ＳＴＢＣ）またはＳＦＢＣ（Space-Frequency Block coding）を用いた送信フォーマットにて、個別制御信号を送信することを提示する。
【０１３９】
図２０は、４つの端末に、空間多重数４（各端末に対し１多重）で個別データ信号を送信する際の、個別制御信号の送信フォーマットを示す。図の例では、端末ＭＳ＃１と端末ＭＳ＃２への個別制御信号が同一グループとされ、端末ＭＳ＃３と端末ＭＳ＃４への個別制御信号が同一グループとされている。そして、同一グループ内の個別制御信号をＳＴＢＣまたはＳＦＢＣを用いて送信する。
【０１４０】
以上のような送信フォーマットを用いれば、個別ＩＤ情報およびＭＣＳ情報の通知のためのオーバーヘッドを削減できるといった効果に加えて、時空間／時間周波数ダイバーシチ効果により重要なデータである個別ＩＤ情報の受信品質を高めることができる。
【０１４１】
（実施の形態７）
本実施の形態では、上述した実施の形態１〜３で説明した構成を基本構成としつつ、実施の形態１〜３とは異なる共通制御信号を送信することを提示する。
【０１４２】
本実施の形態では、個別データ系列に、複数回の異なるマルチユーザＭＩＭＯ伝送するデータが含まれる場合、複数回の異なるマルチユーザＭＩＭＯ伝送のそれぞれに対し、モード情報、マルチキャストＩＤ情報、個別制御信号付加情報が共通するものをグルーピングすることで、共通に用いられる制御情報を１度のみ伝送し、複数の割当情報とそれぞれのプリコーディング情報を、一括して通知する。この操作は、例えば図１７の共通制御信号形成部８０１にて行えばよい。
【０１４３】
図２１に、本実施の形態における共通制御信号のフォーマットの一例を示す。図において、個別データ系列に、複数回（図中は２回の場合を示すがこれに限定されない）の異なるマルチユーザＭＩＭＯ伝送するデータが含まれる場合に、共通制御信号に含まれるモード情報、マルチキャストＩＤ情報、個別制御信号付加情報が共通である場合のフォーマットを示す。図に示したフォーマットは、共通な情報を重複させずに１回のみ指定し、複数回の異なるマルチユーザＭＩＭＯ伝送において異なる情報であるリソース割当情報と、それに付随するプリコーディング情報を、それぞれ共通制御信号に含めたフォーマットである。
【０１４４】
以上のような共通制御信号のフォーマットを用いれば、個別データ系列に複数回の異なるマルチユーザＭＩＭＯ伝送するデータが含まれる場合に、共通に使用される情報を圧縮することができるので、データ伝送時のオーバーヘッドを削減することができる。
【０１４５】
（他の実施の形態）
［１］なお、上述した実施の形態は、特に空間多重数が３以上のときに、顕著なオーバーヘッド削減効果があることを考慮して、マルチユーザＭＩＭＯの空間多重数に応じて、共通制御信号および個別制御信号のフォーマットを切り替えるようにしてもよい。この場合、共通制御信号形成部の動作を、以下のように切り替えるとよい。
【０１４６】
１）空間多重数が３以上の場合：  実施の形態１〜３のいずれかの動作を行う。
【０１４７】
２）空間多重数が２以下の場合：  リソース割当情報、モード情報、個別制御信号付加情報（個別制御信号を付加しないことを示す情報とする）、マルチユーザＭＩＭＯ伝送により空間多重を行うすべての個別ＩＤ情報とそれに付随する個別データ信号のＭＣＳ情報およびプリコーディング情報、を共通制御信号に含める（以下、これを個別ＩＤ列挙方法と呼ぶ）。
【０１４８】
１）の処理を行うかまたは２）の処理を行うかは、個別制御信号付加部１２２で個別制御信号を付加するか否かで決まる。上述したように個別制御信号付加部１２２は、個別制御信号付加情報（個別制御信号付加しないことを示す情報とする）を基に、個別制御信号を付加するか制御を行う。１）の処理および２）の処理は、個別制御信号付加部１２２によって、空間多重数が３以上の場合に個別制御信号を付加し、空間多重数が２以下の場合に個別制御信号を付加しないことで実現される。なお、空間多重数が２以下の場合には、個別制御情報を共通制御信号形成部１１１に入力させればよい。
【０１４９】
［２］なお、さらに、個別ＩＤ列挙方法を用いた共通制御信号の送信フォーマットを用いる場合、マルチユーザＭＩＭＯ伝送により空間多重を行うすべての個別ＩＤ情報とそれに付随する個別データ信号のＭＣＳ情報およびプリコーディング情報を共通制御信号に含める際に、以下のような情報量低減手法を適用することで、さらにオーバーヘッド削減効果が得られる。
【０１５０】
図２２に共通制御信号の送信フォーマットを示す。図におけるＰＭＩはPrecoding Matr
ix Index、ＰＶＩはPrecoding Vector Indexを意味し、このＰＭＩとＰＶＩがプリコーディング情報として送信される。
【０１５１】
ここで、ビーム間で直交する送信プリコーディングビームを、プリコーディング情報（codebook）として基地局、端末間で共有する場合、ＰＭＩとＰＶＩとを用いて階層的にプリコーディングビームを指定することができる。
【０１５２】
このことについて説明する、ＰＭＩは複数の直交（あるいはユニタリ）行列のインデックスを示し、ＰＶＩはその列（あるいは行）ベクトルのインデックスを示す。このような場合、マルチユーザＭＩＭＯ伝送時にビーム間での直交性を保つために、一つの直交（あるいはユニタリ）行列を指定し、その列（行）ベクトルを指定する、すなわちＰＭＩは、複数ビームにわたり共通して用い、ＰＶＩをビーム数に応じて指定することとなる。
【０１５３】
よって、図２２に示すように、ＰＭＩは、複数ビームにわたり共通であるため、情報量を低減するために、１つのＰＭＩを含め、個々の端末に対して用いられる直交するビームウエイトの情報として、ＰＶＩを指定する。これにより、ＰＭＩの情報を重複することなく送ることができるため、オーバーヘッドの低減が可能となる。なお、端末に対し、複数のプリコーディング情報ＰＶＩを用いる場合は、一つの個別ＩＤ情報に対し、ＰＶＩを列挙する。これにより、個別ＩＤ情報を重複することなく送ることができるため、オーバーヘッドの低減が可能となる。
【０１５４】
また、ストリーム毎にＭＣＳ情報が共通な場合は、１つのＭＣＳ情報に対し、プリコーディング情報ＰＶＩ＃１、＃２、．．．を列挙する（図２２Ａ）。ストリーム毎にＭＣＳ情報が異なる場合は、ＭＣＳ情報と、プリコーディング情報ＰＶＩをペアにして列挙する（図２２Ｂ）。これにより、ＭＣＳ情報を重複することなく送ることができるため、オーバーヘッドの低減が可能となる。
【０１５５】
［３］上述した実施の形態においては、基地局から端末への下りリンクでのマルチユーザＭＩＭＯ伝送時の共通制御信号および個別制御信号を用いたユーザ割当情報の通知について説明したが、本発明は、端末から基地局への上りリンクでのマルチユーザＭＩＭＯ送信時のユーザ割当情報の通知に適用することも可能である。この場合、共通制御信号は、下りリンクでの報知情報として通知する。個別制御信号は、上りリンクでの個別データ系列に含めて送信する。これにより、上述した実施の形態による効果を同様に得ることができる。
【０１５６】
［４］なお、本発明は、上述の実施の形態の用語を、適宜他の用語に置き換えて実施することもできる。例えば、パイロット信号をリファレンス信号に、テーブルをコードブックに、空間多重数をストリーム数あるいはレイヤー数に、個別ＩＤ情報をｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ＩＤに、個別データ系列をＤＬ  ｂｕｒｓｔに置き換えても、上述の実施の形態と同様に実施できる。
【０１５７】
２００８年８月１２日出願の特願２００８−２０８０４７の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯ伝送を行う基地局装置および端末装置に広く適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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